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基于KANO模型的智控中药煎药机设计

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作者：谢新栋南昌大学

学位级别：硕士

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低温无压烧结氮化硅基陶瓷制备工艺研究

低温无压烧结氮化硅基陶瓷制备工艺研究

作者：周玉栋中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司

学位级别：硕士

氮化硅（Si3N4）是一种应用前景极为广阔的先进陶瓷材料,具有众多优异性能。它在高温环境下表现稳定,具有高强度和硬度,同时还具备良好的韧性和抗蠕变性能。此外,它的耐氧化、耐磨损和抗热震性也使其在各种极端条件下表现出色,优异的介... 详细信息

氮化硅（Si3N4）是一种应用前景极为广阔的先进陶瓷材料,具有众多优异性能。它在高温环境下表现稳定,具有高强度和硬度,同时还具备良好的韧性和抗蠕变性能。此外,它的耐氧化、耐磨损和抗热震性也使其在各种极端条件下表现出色,优异的介电性能和高热导率使得氮化硅在电子器件和热管理领域有广泛的应用,而其出色的高频电磁波传输性能则使其在通信技术等领域备受青睐。然而,高温烧结制约了Si3N4陶瓷的工业化生产,而对压力烧结的依赖更是主要限制因素,低温无压烧结成为目前研究的热点。因此,选择合适的烧结工艺以及采用适当的烧结助剂,能够有效地降低Si3N4陶瓷的烧结温度,并在提高其性能方面发挥关键作用,是解决工业化生产难题的一项重要措施。本课题从Si3N4陶瓷的低温制备出发,分别研究了成型过程和烧结工艺对Si3N4-LiAlO2-Y2O3陶瓷的致密化、相变、晶粒生长、显微结构、导热性能和力学性能的影响,并进行探究MgO、C的引入对Si3N4-LiAlO2-Y2O3陶瓷的影响。研究结论如下:（1）PVB在无水乙醇中球磨时能避免絮凝现象和在烧结过程中的有效填充作用,使得加入PVB的氮化硅陶瓷在致密性方面相比PVA表现良好;造粒方式对于氮化硅陶瓷的制备过程和性能具有重要影响,机压造粒对于较小尺寸的陶瓷试样已经能够获得相对致密的生坯;通过控制LiAlO2的粒度,可以调节氮化硅陶瓷材料的烧结性能,进而影响其最终的致密度。球磨处理和外购的LiAlO2由于粒度较细都能够提高烧后试样的致密度,并减少其中的气孔,而手工研磨由于粒度较粗则表现出较低的密度和较高的气孔率;成型压力是影响氮化硅陶瓷生坯质量的重要因素。当成型压力达到80 MPa时,生坯的密度达到1.71 g/cm3,且圆片完整性较好;粉体特性对氮化硅陶瓷的致密度和热导率有显著影响,α-Si3N4含量高、含氧量较低、金属杂质少的氮化硅粉体更有利于制备高密度和高热导率的陶瓷。（2）与空气气氛相比,氮气气氛下烧结能够获得更高密度和更好热导率的氮化硅陶瓷。随着烧结温度的升高及保温时间的延长,试样的微观结构得到改善,液相填充了孔隙,β-Si3N4晶粒尺寸增大,从而提高了试样的致密度、热导率、硬度和断裂韧性。在氮气气氛1650℃烧结保温4 h后,已经基本完成致密化过程,可以得到较好性能的Si3N4-LiAlO2-Y2O3（质量分数比88:8:4）陶瓷,其热导率、硬度和断裂韧性分别为14.8 W·m-1·K-1、12.37 GPa、8.32 MPa·m?。（3）MgO的添加可以降低烧结温度,促进液相的形成和扩散,提高陶瓷的致密度和晶粒尺寸（1.04μm）,进而改善了陶瓷的力学性能和热导率。在氮气气氛1600℃烧结保温4 h后,已经基本完成致密化过程,可以得到较好性能的Si3N4-LiAlO2-Y2O3-MgO（质量分数比88:8:1:3）陶瓷,其热导率、硬度和断裂韧性分别为19.2 W·m-1·K-1、15.79 GPa、10.56 MPa·m?;C的添加产生了不利影响,导致了试样内部产生较多气孔,致密化程度较低。在氮气气氛1650℃烧结保温4 h后,各种性能相比于未加C时有所降低,其热导率、硬度和断裂韧性分别为9.3W·m-1·K-1、8.82 GPa、6.64 MPa·m?。

关键词：氮化硅陶瓷烧结助剂低温无压烧结

持久加载条件下氟橡胶的加速老化及其寿命预测研究

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持久加载条件下氟橡胶的加速老化及其寿命预测研究

作者：张连栋北京化工大学

学位级别：硕士

现代航空领域装备朝着高速度、大功率、长寿命的方向发展,应用于航空飞机发动机的橡胶密封材料服役条件愈加严酷,橡胶材料在服役环境中受到热、氧、介质和机械应力等因素的综合作用而发生复杂的物理化学变化,老化引起力学性能逐渐下降... 详细信息

现代航空领域装备朝着高速度、大功率、长寿命的方向发展,应用于航空飞机发动机的橡胶密封材料服役条件愈加严酷,橡胶材料在服役环境中受到热、氧、介质和机械应力等因素的综合作用而发生复杂的物理化学变化,老化引起力学性能逐渐下降甚至密封功能失效。本文针对航空用密封材料氟橡胶FX-17,通过对其使用环境与工况因素的模拟与合理强化,设计开展了持久加载条件下的实验室加速老化试验,从橡胶材料力学性能、微观形貌、元素含量、热稳定性、分子结构、交联网络变化等角度对老化环境影响下橡胶材料的老化行为进行表征分析,最后对氟橡胶进行老化程度综合评价和寿命预测研究。主要结论如下:(1)氟橡胶老化后力学性能发生退化,表面形貌发生劣化,拉伸断口由延性断裂逐渐变为脆性断裂。随着老化程度的加深,压缩永久变形呈增加的趋势,拉伸强度和扯断伸长率呈减小趋势,热空气中硬度逐渐增大,热油中硬度先减小后增大。(2)氟橡胶老化后理化性能发生变化。老化后物理变化上存在橡胶与环境物质的相互扩散,从质量体积和元素含量变化的角度分析,结果表明,老化后橡胶基体降解产生的小分子氟化物损失,橡胶填料和添加剂向环境转移,环境中介质分子扩散至橡胶内部,造成橡胶成分发生变化和热稳定性下降;老化后化学结构破坏,发生脱氢氟反应,C-F发生断裂,同时产生的C=C易发生断裂,C=C在高温下与氧作用产生-OH和C=O,断裂产生的自由基相互碰撞重组生成新分子链,油介质的存在会加速脱氢氟反应和弱键被氧化的反应;老化后Tg下降,表明存在因C=C键断裂引起交联网络结构发生破坏,同时自由基反应可能导致小分子碎片网络的重建。(3)基于层次分析法原理分析了氟橡胶老化五种力学性能评价指标,由此建立了氟橡胶老化综合评价体系,综合分析了橡胶老化分级,评价结果与持久加载条件下压缩应力松弛退化规律具有良好的相关关系。(4)采用标准方法建立了氟橡胶在两种典型环境下的寿命预测模型,在实验室条件下,材料级样品和产品级样品的老化性能变化规律与模型预测结果具有一致性。

关键词：氟橡胶加速老化力学性能老化行为寿命预测

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S公司数字化精益生产管理体系建设研究

S公司数字化精益生产管理体系建设研究

作者：刘月栋山东财经大学

学位级别：硕士

随着虚拟仿真、人工智能、大数据、云计算等数字化技术的应用和普及,数字化工厂、智能制造、工业互联网、智慧平台等新型概念不断涌现,人类已迈入数字经济时代,数字化转型已成为企业实现高质量发展的核心战略。作为生产制造型企业,精益... 详细信息

随着虚拟仿真、人工智能、大数据、云计算等数字化技术的应用和普及,数字化工厂、智能制造、工业互联网、智慧平台等新型概念不断涌现,人类已迈入数字经济时代,数字化转型已成为企业实现高质量发展的核心战略。作为生产制造型企业,精益生产管理是实现数字化转型的基础,只有将数字化与精益生产管理有机结合,形成数字化精益生产管理,才能助力企业成功实现数字化转型。所以本研究以生产制造型S公司为研究对象,对数字化精益生产管理体系的建设进行研究分析,以更好地推动S公司的数字化转型,使其实现高质量发展。本文针对数字化赋能企业精益生产管理的实践问题,对生产制造型企业数字化精益生产管理体系建设进行了研究。首先通过查阅数字化精益管理的相关文献,采用现场调查和访谈的方法对S公司生产管理体系现状进行了了解,并对其存在的问题进行分析。接着,根据SMART五原则确定了S公司数字化精益生产管理体系建设目标,并基于S公司数字化精益生产管理体系建设基础和主要场景价值目标分析,搭建了数字化精益生产管理体系架构,该体系以企业资源计划系统(ERP)和生产制造执行系统(MES)为核心,集成全生命周期管理系统(PLM)、计划排程系统(APS)、仓库管理系统(WMS)、设备管理系统(EMS)和质量管理系统(QMS);并对该体系主要功能模块进行了详细分析,主要包括数字化生产计划精益管理、数字化生产过程控制精益管理、数字化设备精益管理和数字化质量精益管理。然后,提出了数字化精益生产管理体系建设路径主要分五步逐渐实施,包括顶层设计、数字化组织搭建、基础设施建设、数据分析及逐渐改善、生产智能化管理;并对建设数字化精益生产管理体系策略目标、策略原则、策略框架和实施策略进行了分析,对于S公司数字化转型有一定的指导意义。最后,为确保数字化精益生产管理体系建设的有效落地,从组织、资金、人员和资源等方面提出了保障措施。本研究探索了S公司精益生产管理体系和数字化技术融合实践的过程,有助于公司实现精益生产管理和数字化双轮驱动,更大程度地提高生产效率和质量,增强企业的核心竞争力。同时完善了数字化赋能精益生产管理的企业数字化转型案例,对生产制造型企业提高运营效率和高质量发展有一定的指导意义。

关键词：数字化赋能精益生产管理体系建设

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aldh3a2a敲除对斑马鱼体色的影响

上海海洋大学学报 2024年第2期33卷 317-326页

作者：卢培钰冯毅栋鲍宝龙上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海201306 上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心上海201306

本研究探究了aldh3a2a在斑马鱼色素细胞发育中的意义及其对醛代谢和肝脏健康的影响。利用CRISPR/Cas9技术,成功构建aldh3a2a敲除纯合突变家系,导致黑色素细胞、黄色素细胞和虹彩细胞数量减少,csf1ra、pnp4a、itk下调,黑色素合成通路关... 详细信息

本研究探究了aldh3a2a在斑马鱼色素细胞发育中的意义及其对醛代谢和肝脏健康的影响。利用CRISPR/Cas9技术,成功构建aldh3a2a敲除纯合突变家系,导致黑色素细胞、黄色素细胞和虹彩细胞数量减少,csf1ra、pnp4a、itk下调,黑色素合成通路关键基因mitfa、tyrp1b和kita下调。转录组分析揭示了基因表达谱系的变化,差异基因scd、lpla和aox5在类固醇生物合成途径中下调,指示aldh3a2a对类固醇生物合成的关键作用。对视黄醇代谢通路的转录组分析和qpcr联合研究结果表明,aldh3a2a可以调控raldh2、rxrab以及aox5,表明其对视黄酸受体的信号传导有一定影响,同时aldh3a2a可以调控钾离子通道蛋白kcns3b,指示其对色素细胞的影响与钾离子信号传导有关。GO和KEGG富集分析发现突变体的细胞周期、同源重组、RNA降解、RNA转运、p53信号通路、真核生物核糖体生物发生、DNA复制、碱基切除修复、氨基酰基-tRNA生物合成、细胞质DNA传感通路、类固醇生物合成、错配修复、类固醇激素生物合成和醛酸盐代谢等通路也有着广泛影响。此外,aldh3a2a基因敲除会导致体内醛积累明显,产生细胞毒性进而引发肝脏体积异常增大、肝脏内出现空泡,体质量增加的表征,类似于Sjögren-Larsson综合征的症状,揭示了aldh3a2a在斑马鱼体内的作用及其与人类遗传疾病的相关性,将有助于更深入地了解其在斑马鱼和人类中的功能和潜在的治疗靶点。

关键词： aldh3a2a基因敲除色素细胞视黄醇代谢通路视黄酸代谢

甲状腺术中神经肌电信号初始振幅与术后声带麻痹的相关性研究

维普期刊数据库

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甲状腺术中神经肌电信号初始振幅与术后声带麻痹的相关性研究

作者：寇杰栋吉林大学

学位级别：硕士

目的:临床实践中,初始振幅意义非凡,而初始振幅与术中神经损伤以及术后声带麻痹（vocal cord paralysis,VCP）的关系鲜有报道,因此,我们设计该实验,旨在探究甲状腺术中神经监测肌电信号初始振幅高低与术后VCP发生风险的相关性,探索初始... 详细信息

目的:临床实践中,初始振幅意义非凡,而初始振幅与术中神经损伤以及术后声带麻痹（vocal cord paralysis,VCP）的关系鲜有报道,因此,我们设计该实验,旨在探究甲状腺术中神经监测肌电信号初始振幅高低与术后VCP发生风险的相关性,探索初始振幅低是否会影响术中振幅变化对术后VCP的预测效能。并探究初始振幅高低的可能影响因素。方法:前瞻性收集2021年11月-12月期间于吉林大学白求恩第三医院行甲状腺手术患者的临床资料、术中神经监测数据（如V1、R1、R2、V2信号）、声带运动情况及术后病理资料等,探究初始振幅与术后VCP的相关性,并通过多因素分析明确初始振幅对术后VCP的独立预测价值。其次,描述初始振幅高低组神经的术中振幅变化差异,分别探究VCP组与非VCP组神经初始振幅高低组间术中的肌电信号变化差异。同时,通过ROC曲线探索术中振幅下降对术后VCP发生的预测效能在初始振幅高低组间是否存在差异。最后,通过单因素及多因素回归分析探究初始振幅绝对值的可能影响因素。结果:根据纳入排除标准筛选,本研究最终纳入460例患者为研究对象,平均年龄为44岁,其中女性患者占72.8%。共涉及风险神经631条。22例发生术后单侧VCP,VCP发生率为3.5%,研究期间本中心无双侧VCP病例发生。首先对460名患者的631条风险神经进行分析,结果显示,与Non-VCP组相比,VCP组V1<1000的神经更多（68.2%vs 40.7%,P=0.014）,R1<1400的神经更多（77.3%vs 47.0%,P=0.005）。随后,通过多因素分析,明确了初始振幅V1<1000（OR=2.688,P=0.038）及R1<1400（OR=3.484,P=0.018）、合并甲状腺炎（OR=6.142,P=0.001）是术后VCP发生的独立危险因素。即V1<1000的患者发生术后VCP的风险是V1≥1000者的2.688倍,R1<1400的患者发生术后VCP的风险是R1≥1400者的3.484倍,即初始振幅较低者发生术后VCP的风险显著增加。此外,我们探究了初始振幅高低组神经术中振幅变化差异,结果表明初始振幅较高者术中振幅可下降范围更大,不易发生损伤。同时,术中肌电信号振幅下降预测术后VCP的ROC曲线图显示,V信号下降预测VCP发生的AUC值为0.87,而术中R信号下降的诊断效能高达0.973,提示术中R信号变化对神经损伤的预测作用更加显著,且当V1信号较低时,预测效能显著下降。最后,探究初始振幅高低的影响因素,当以风险神经为单位分析时发现,与V1≥1000组相比,V1<1000组男性占比更高（32.6%vs 18.2%,P<0.001）、身高更高（164cm vs 162cm,P<0.001）、体重更大（69kg vs 64kg,P<0.001）、BMI更高（25.62Kg/m2vs 24.39 Kg/m2,P<0.001）、高血压患者占比更高（19.2%vs 9.9%,P=0.001）、吸烟患者占比更高（18.8%vs 8.5%,P<0.001）、肌松剂使用更多（3.5mg vs 3.05mg,P<0.001）。随后进行多因素Logistic回归分析结果显示,BMI高（OR=1.072,95%CI=1.015-1.132,P=0.013）、患高血压（OR=1.816,95%CI=1.121-2.942,P=0.015）、吸烟（OR=1.814,95%CI=1.055-3.122,P=0.031）为V1<1000的独立危险因素。随后以单侧手术患者为单位进行分析,结果与以神经为单位类似,在进行多因素分析时发现性别为男性是V1<1000的独立危险因素。同时,我们以同样方法探究了R1信号低可能的影响因素,结果与V1信号相似,男性、较高的BMI可能与较低的R1（R1<1400）有关。结论:1.神经初始振幅较低（V1<1000、R1<1400）、合并甲状腺炎是术后VCP发生的独立危险因素。2.初始振幅较低时,术中振幅下降范围虽不及初始振幅值的50%,仍可能会发生术后VCP。3.术中肌电信号振幅下降对术后VCP的预测效能不同,R信号下降对术后VCP的诊断效能更高。此外,当初始振幅较低（V1<1000）时,术中振幅下降预测术后VCP的准确性也变低。4.肥胖、合并高血压、吸烟、男性病人的神经初始振幅可能更低。

关键词：甲状腺手术神经监测技术初始振幅声带麻痹

基于介电弹性体的仿生蠕动软体机器人设计及研究

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基于介电弹性体的仿生蠕动软体机器人设计及研究

作者：韩栋栋西安理工大学

学位级别：硕士

针对现有刚性机器人对运输系统中的不同直径、曲率、长度的管路进行检查时难以胜任这一难题,软体机器人以其稳定性、安全性和卓越的变形能力受到广泛关注。因此,本文通过仿生蚯蚓等动物的蠕动运动,结合介电弹性体(Dielectric Elastomer,... 详细信息

针对现有刚性机器人对运输系统中的不同直径、曲率、长度的管路进行检查时难以胜任这一难题,软体机器人以其稳定性、安全性和卓越的变形能力受到广泛关注。因此,本文通过仿生蚯蚓等动物的蠕动运动,结合介电弹性体(Dielectric Elastomer,DE)的快速响应特性,设计了一种能够在较小管路中进行蠕动运动的软体机器人结构。主要内容如下:首先,通过对比蠕动运动、Ω运动和滚动运动这三种蠕动类动物不同的运动模式,选择适合较小管径的蠕动运动模式作为仿生基础,并基于介电弹性体设计了一种蠕动软体机器人的结构。该机器人主要由驱动模块和锚定模块组成,其中驱动模块在电压加载后产生轴向位移和驱动力以实现机器人的驱动功能,锚定模块在电压加载后径向膨胀与管壁接触从而产生足够的摩擦力以实现机器人的锚定功能。其次,介绍DE膜在加载电压时的变形机理,选用Gent模型作为应变能函数,基于热力学建立数学模型,推导出驱动模块和锚定模块的DE膜在力电耦合条件下的控制方程和边界条件。计算维持驱动模块DE膜预拉伸状态的临界气压,并分析不同DE膜层数、预拉伸倍数等结构参数对驱动模块和锚定模块中DE膜加载变形的影响,给出驱动力、锚定力的计算方法并与文献中的结果进行对比验证。最后,通过NSGA-Ⅱ遗传算法对驱动模块的DE膜层数、预拉伸倍数和长径比进行优化,旨在获得最优的驱动力和电致应变性能。同时,结合蠕动软体机器人的实际运动条件,确定锚定模块DE膜的结构参数,以确保其在实际应用中的有效性。通过分析蠕动软体机器人各模块的受力情况,考虑DE膜在加载变形过程中的粘弹性和惯性特性,采用Kelvin-Vogit模型对其进行建模。通过给各模块施加不同的电压信号,得出蠕动软体机器人在管路中运行的速度随驱动模块电压的频率、相位变化的关系,从而为机器人的精确控制提供理论基础。

关键词：蠕动软体机器人介电弹性体 NSGA-Ⅱ遗传算法运动学分析